Арилиден-азол-оны в синтезе спироциклических соединений: новые подходы, субстраты и катализаторы.

Настоящий проект направлен на создание новых подходов к синтезу гетероциклических и спироциклических соединений, в том числе с использованием реакций циклоприсоединения. В качестве основы для проведения таких реакции будут использованы различные арилиден-азол-оны (имидазолоны, оксазолоны, гидантоины, роданины и пр.), экзоциклическая кратная связь в которых отлично подходит для самых разных реакций циклоприсоединения и аннелирования. Одной из наиболее перспективных тенденций в современной медицинской химии является переход от плоских ароматических структур к каркасным и спироциклическим системам. Повышение доли sp3 гибридных атомов углерода делает синтетические вещества более схожими с природными соединениями, улучшает растворимость и биодоступность, а также снижает способность к интеркаляции в нуклеиновые кислоты (что ведет к снижению потенциальной цитотоксичности и канцерогенности). Более того, жесткая структура позволяет контролировать ключевые геометрические параметры и селективно взаимодействовать с активными центрами тех или иных белков. Предложенные в настоящем проекте подходы к модификации арилиден-азол-онов позволят создавать подобные молекулы в небольшое число химических стадий с помощью наиболее современных органических реакций и с минимальным образованием побочных продуктов. Вводимые в молекулу фрагменты азол-онов являются известными фармакофорными группами, так, например, остаток имидазолона входит в несколько зарегистрированных лекарственных средств, а сами азолоны в целом подражают структуре аминокислот и их производных, что повышает вероятность их взаимодействия с биологическими мишенями. Таким образом, предложенный проект имеет не только фундаментальное значение в области органической химии, но и потенциальный прикладной интерес в области создания новых биологически-активных соединений.

Список публикаций по проекту

  1. Ivanov DS, Smirnov AY, Zaitseva ER, Mikhaylov AA, Baranov MS (2023). Synthesis of Densely Substituted Pyridines via 1,2-Oxazine-6-ones Inverse Electron Demand Diels-Alder Reaction. European J Org Chem 27 (1),
  2. Molchanova MV, Ikonnikova VA, Smirnov AY, Solyev PN, Baranov MS, Mikhaylov AA (2024). Synthesis of Spiro[imidazole-4,3′-pyrrolo[1,2-a]quinolin]- 5-ones via 1,3-Dipolar Cycloaddition of Quinolinium Ylides with Arylydeneimidazol-4-ones. ChemistrySelect 9 (8), e202305123
  3. Krasnova SA, Zaitseva ER, Rudik DI, Ivanov DS, Mikhaylov AA, Baranov MS (2024). Arylidene-Imidazolones and Their Acyclic Analogue as Fluorescent Sensors of Metal Ions. Russ. J. Bioorganic Chem. 50 (2), 617–624
  4. Tiushina IV, Sokolov AI, Smirnov AY, Dubinnyi MA, Ivanov DS, Korlyukov AA, Mikhaylov AA, Baranov MS (2024). [3+2] Cycloaddition of N-benzylazomethine Methylide with Various Arylidene-Azolones. ChemistrySelect 9 (18),
  5. Molchanova MV, Ikonnikova VA, Anisenko AN, Gottikh MB, Baranov MS, Mikhaylov AA (2024). The cycloaddition reaction of benzothiazolium ylides with α-cyanocinnamamides: the synthesis of structural analogs of inhibitors of HIV-1 post-integrational repair. Chem Heterocycl Compd (N Y) 60 (9/10), 544–548
  6. Al Mufti AM, Ikonnikova VA, Smirnov AC, Solyev PN, Korlyukov AA, Azmi MN, Baranov MS, Mikhaylov AA (2025). Tracking the reactivity of arylideneimidazol-4-ones in the Diels–Alder cycloaddition. MENDELEEV COMMUN 35 (5), 512–514
  7. Rudik DI, Smirnov AY, Eshtukov-Shcheglov AV, Baranov MS (2025). Synthesis of 3-Carbamoylpyrazol-5-ylphosphonates from Arylmethylideneimidazolones. RUSS J ORG CHEM+ 61 (9), 1609–1614
  8. Rudik DI, Tiushina IV, Sokolov AI, Smirnov AY, Romanenko AR, Korlyukov AA, Mikhaylov AA, Baranov MS (2025). [3 + 2] Cycloaddition of thioformylium methylide with various arylidene-azolones in the synthesis of 7-thia-3-azaspiro[4.4]nonan-4-ones. Beilstein J Org Chem 21 (1), 1791–1798
  9. Gilvanov AR, Molchanova MV, Krasnova SA, Eshtukov-Shcheglov AV, Mikhaylov AA, Goncharuk SA, Goncharuk MV, Sidorenko SV, Maksimov EG, Baranov MS, Bogdanova YA (2025). Bathochromic Shift via C=O to C=S Substitution: A Far-Red Fluorogen for Multiplexed FLIM with FAST Fluorogen-Activating Protein. Int J Mol Sci 27 (1), 23
  10. Ikonnikova VA, Shchigal OE, Anisenko AN, Solyev PN, Krylkov GA, Romanenko AR, Korlyukov AA, Baranov MS, Gottikh MB, Mikhaylov AA (2026). Cycloaddition of benzo[d]thiazoles with imidazol-4-one-activated donor–acceptor cyclopropanes: synthesis of spirocyclic inhibitors of HIV-1. Org Biomol Chem 24 (15), 3232–3238
  11. Krasnova SA, Mikhaylov AA, Baranov MS (2026). Synthesis and Study of the Optical Properties of a New Green Fluorescent Protein Chromophore Analogue with an sp-Hybridized Carbon Fragment. Russ. J. Bioorganic Chem. 52 (1), 23
  12. Opryshko VE, Smirnov AY, Bogdanova YA, Mikhaylov AA, Krasnova SA, Rudik DI, Romanenko AR, Korlyukov AA, Baranov MS, Ivanov DS (2026). Cycloaddition of 2-mercaptobenzaldehyde with 5-arylidene-2-thioxooxazolidin-4-ones. MENDELEEV COMMUN 36 (4), 457–459
  13. Al Mufti AM, Kungurtsev KD, Kashapov AI, Korlyukov AA, Romanenko AA, Solyev PN, Ikonnikova VA, Azmi MN, Baranov MS, Mikhaylov AA (2026). (3+3)-Cycloaddition-Based Synthesis of Spirocyclic 1,2-Oxazinanes Fused With Imidazol-4-One. ChemistrySelect 11 (30),